Welke luchtverontreinigende stoffen moeten worden verwijderd om schone lucht te krijgen?

clean air with activated carbon

Ervoor zorgen dat we altijd frisse, schone lucht kunnen inademen is essentieel voor ons welzijn, dus het voorkomen van ongewenste geuren, verontreinigende of schadelijke stoffen in onze lucht is altijd een punt van zorg.

In openbare gebouwen of kantoren worden brandveiligheid en energie-efficiëntie regelmatig beoordeeld en geauditeerd voor arbeidsveiligheidseisen, maar de kwaliteit van de binnenlucht (IAQ) is vaak buiten beschouwing gelaten.

Waarom is dit een punt van zorg?

Verontreinigende stoffen in de lucht komen in vele vormen voor, waaronder chemische dampen, vaak beter bekend als Volatile Organic Compounds (VOC’s) zoals formaldehyde, en anorganische dampen zoals ammoniak, zwavelgassen, stof en zwevende deeltjes.

Typische bronnen van deze verontreinigende stoffen zijn onder meer productiefaciliteiten, kook- en afvalprocessen en uitlaatgassen van voertuigen. Verkeersemissies zijn ook een dominante bron van NO2 en inzittenden van voertuigen worden blootgesteld aan verontreinigde lucht die via ventilatiesystemen of open ramen wordt gecirculeerd.

Binnen de werkomgeving of kantoorpanden kunnen bronnen van luchtvervuiling bestaan uit nieuw meubilair, verf, sprays, vernis en vluchtige emissies van productieprocessen.

Daarnaast vereisen sommige productieprocessen schone ruimtes waar de binnenkomende lucht schoon en vrij van verontreinigingen moet zijn.

Schadelijke gassen en VOS (vluchtige organische stoffen), die mogelijk slechts in relatief lage concentraties in de lucht aanwezig zijn, staan erom bekend de menselijke gezondheid te schaden en worden in verband gebracht met diverse ziekten en chronische aandoeningen aan de luchtwegen. Het is ook bekend dat de luchtkwaliteit binnenshuis cognitieve functies en reactietijden aantast.

Regelgeving om emissies te verminderen

Het Europees Milieuagentschap (EEA) beschouwt luchtvervuiling als het grootste gezondheidsrisico voor het milieu in Europa en heeft wetgeving gecreëerd om de uitstoot van schadelijke luchtvervuilers te verminderen.

De richtlijn inzake nationale emissiereductieverplichtingen (NECD) legt de lidstaten en de EU nationale emissiereductieverplichtingen op voor vijf belangrijke luchtverontreinigende stoffen: stikstofoxiden (NOx), niet-methaan vluchtige organische stoffen (NMVOS), zwaveldioxide (SO2), ammoniak (NH3) en fijne zwevende deeltjes (PM2,5). Deze verontreinigende stoffen dragen bij tot een slechte luchtkwaliteit en aanzienlijke negatieve gevolgen voor de menselijke gezondheid en het milieu.

Elk jaar publiceert het EEA ook een jaarlijks statusoverzicht met een samenvatting van de meest recent gerapporteerde gegevens en de voortgang van de EU-lidstaten bij het nakomen van hun verplichtingen op het gebied van emissiereductie. Een van de grootste uitdagingen voor de periode 2020-2029 is het verminderen van de ammoniakuitstoot, waarbij de landbouwsector als belangrijkste bron wordt beschouwd, waarvan het overgrote deel afkomstig is van dierlijke mest.

Verontreinigingen in de lucht en actieve kool

Actieve kool is een ideale en veelzijdige behandelingsoplossing om emissies in de lucht te verwijderen.

De meeste organische verontreinigende stoffen, zoals VOS, worden gemakkelijk fysiek geadsorbeerd aan actieve kool. Anorganische gassen – ammoniak (NH3), waterstofsulfide (H2S) en zwaveldioxide (SO2) – of organische stoffen met een laag molecuulgewicht kunnen echter een aanvullend proces vereisen dat bekendstaat als chemisorptie, omdat ze niet voldoende worden geadsorbeerd door fysieke adsorptie alleen.

De chemisorptie van dergelijke verontreinigende stoffen kan aanzienlijk worden verbeterd door de basis- of grondstof-actieve kool te impregneren met gespecialiseerde chemische oplossingen. Deze chemische verbindingen reageren vervolgens met de verontreinigende stoffen om deze effectief te neutraliseren. Impregnering verbetert de algehele prestaties van actieve kool voor diverse chemische verontreinigende stoffen.

De kwaliteit en eigenschappen van de actieve koolgrondstof die voor de impregnering wordt gebruikt, meestal in korrel- of pelletvorm, zijn essentieel om de prestaties en kwaliteit van het eindproduct te realiseren. De impregneringstechniek en de chemische oplossing variëren vervolgens afhankelijk van de verontreinigende stoffen of contaminanten die moeten worden behandeld.

Het is dan belangrijk om ervoor te zorgen dat de impregneermiddelen fijn verdeeld zijn over de actieve kool. Het is niet voldoende om een bepaalde hoeveelheid van een chemische stof toe te voegen en te hopen dat deze zal werken als een effectieve adsorptiecapaciteit voor de gewenste luchtverontreinigende stoffen. Optimalisatie van de plaatsing van het impregneermiddel is belangrijk en hangt af van de betreffende toepassing en de vereiste prestaties. Het gekozen impregneringsproces is echter altijd een fijn evenwicht tussen het verlies aan fysieke adsorptiecapaciteit door de toevoeging van impregneermiddel versus de verbeterde chemisorptie door het impregneringsproces.

Welke luchtverontreinigende stoffen kunnen worden verwijderd met actieve kool?

Het vermogen van een geïmpregneerde koolstof om luchtverontreinigende stoffen te verwijderen door chemisorptie is minder afhankelijk van de concentratie verontreinigende stoffen, maar meer van de hoeveelheid impregnaat, het impregnatieproces zelf en hoe de chemische reacties werken.

Enkele van de typische luchtverontreinigende stoffen – behalve de typische VOC’s – die effectief kunnen worden verwijderd met behulp van geïmpregneerde actieve kool zijn de volgende:

AceetaldehydeEthyleenoxideStikstofdioxide (NO2)
Zuur gasFormaldehydeGeur
AldehydenWaterstofbromide (HBr)Stikstofoxiden (NOX)
AminenWaterstofchloride (HCl)Ozon
ArsineWaterstofcyanide (HCN)Fosgeen
Ammoniak (NH3)Waterstoffluoride (HF)Fosfine (PH3)
Koolstofdisulfide (CS2)Waterstofsulfide (H2S)Zwaveldioxide (SO2)
Carbonylsulfide (COS)MethylamineZwavelverbindingen
KoolstoftetrachlorideMercaptanen (of thiolen) Triethylamine
Chloor (Cl2)Kwikdamp (Hg)Vluchtige organische stoffen (VOS)
CyclohexaanStikstofmonoxide (NO)

Veel van deze verontreinigende stoffen kunnen ook effectief worden verwijderd uit zuurstofarme, stikstof- (N2) of kooldioxide- (CO2) atmosferen.

Hoe kunnen we helpen?

Als een reeds lang gevestigde Europese producent van gespecialiseerde geïmpregneerde koolstof beschikt Chemviron over de technische expertise om te adviseren over de meest geschikte koolstof voor de te verwijderen verontreinigende stof of stoffen onder de gegeven procesomstandigheden. De meest effectieve actieve kool hangt af van de toepassing, de gewenste prestaties van het koolstoffilter of de behandelingsdoelstelling, de te verwijderen verontreinigingen en de relevante stromingsomstandigheden.

Als dit nodig is voor een nieuw industrieel proces of een proces voor de behandeling van uitlaatgassen, kunt u overwegen om een mobiel koolstoffilter te gebruiken. Deze actieve koolfilters kunnen ter plaatse worden gebruikt als een vat voor lucht- of gaszuivering en vervolgens van en naar de locatie worden getransporteerd, zonder dat er ter plaatse actieve kool hoeft te worden vervangen.

Als u hulp nodig heeft bij de keuze van actieve kool, ondersteuning bij het gebruik van onze mobiele koolstoffilterservice of gewoon wat meer advies, neem dan contact op met ons technische team.

Zie voor meer informatie over VOC’s ons gerelateerde artikel over ”Wat zijn vluchtige organische stoffen?